الحفر هو نظام تقليدي قديم يتضمن استخدام دليل أو جهاز آلي لتقليل الفجوة المستعرضة في قطعة العمل. يتم ضغط الجهاز على سطح قطعة العمل، حيث يدور لإخراج المواد، مما يؤدي إلى زيادة الفجوة في قطعة العمل. ومع ذلك، فإن الحفر الاحتكاكي هو إجراء تقطيع خاص يتميز باستخدام الاحتكاك. لمعرفة المزيد عن الحفر الاحتكاكي وكيفية عمله، تابع القراءة.
التاريخ
في عام 1923، حاول الفرنسي جان كلود دي فالير صنع جهاز يقوم بعمل ثقوب في المعدن باستخدام حرارة الاحتكاك، بدلاً من استخدام الآلات. كان هذا الجهاز ناجحًا بشكل متوسط فقط، نظرًا لعدم توفر المواد المناسبة في ذلك الوقت. علاوة على ذلك، لم يكن قد وجد الهيكل المناسب لهذا النوع من الأدوات. لم يتم إنتاج أداة مفيدة إلا في الثمانينيات.
مقدمة
في الوقت الحاضر، في العديد من التطبيقات الصناعية، يتم استخدام تثبيت الصفائح المعدنية الرقيقة ذات الجدران الرقيقة والملفات ذات الشكل الأنبوبي على نطاق واسع. علاوة على ذلك، وبسبب تحسن التصميم الحالي في صناعة السيارات، أصبح الطلب على الهياكل خفيفة الوزن مرتفعًا للغاية من أجل زيادة كفاءة السيارات. كما ذكر أعلاه، هناك ثلاث استراتيجيات تقليدية أساسية للتثبيت الميكانيكي لتثبيت الصفائح المعدنية. وهي: i) التثبيت باستخدام البراغي والصواميل، ii) لحام الصواميل، iii) إدخال المسامير.
يوضح التقييم التقنيات التقليدية باستخدام طريقة جديدة. التقنية الأولى هي تقنية التثبيت بالمسامير، وهي في كثير من الحالات طريقة التثبيت المستخدمة في تثبيت الهياكل الفولاذية، لأنها تتطلب حفر ثقب واحد فقط وتثبيت الخيوط في الصفائح المعدنية المراد ربطها، وبالتالي فهي الطريقة الأكثر ملاءمة والأقل تكلفة.
لا توجد معايير طرق التثبيت التقليدية الحفر الحراري
صمولة اللحام صمولة البرشام
1 ضرورة وجود ثقوب مسبقة الحفر وتشذيب نعم نعم لا
2 ميزات معقدة تستغرق وقتًا طويلاً تستغرق وقتًا طويلاً سريعة في وقت أقل
3 متطلبات ملحقات خاصة نعم نعم لا
4 معدل الخطأ مرتفع جدًا مرتفع جدًا منخفض جدًا
5 الأتمتة ممكنة بشروط مع جهد كبير ممكنة بشروط مع جهد كبير ممكنة بسهولة مع مرونة عالية
6 تصنيع الإطارات المغلقة ممكنة بشروط ممكنة على الأنابيب الدائرية ممكنة ببساطة
7 الموثوقية عالية منخفضة عالية
8 مستوى عزم الدوران عالي منخفض عالي
9 نوع التوصيل ربط جزئي للبنية المجهرية عن طريق اللحام النقطي توصيل ميكانيكي ومفاتيح ضغط ربط متجانس للبنية المجهرية
10 مشكلة التشوه تشوه بسبب الحرارة الناتجة عن عملية اللحام تشوه الخيط وخطر الانزلاق لا يوجد تشوه
ومع ذلك، أثناء تثبيت الصفائح المعدنية الرقيقة ببعضها البعض، تظهر مشكلة قوة الوصلة بسبب طول المسمار غير الكافي. تم تطوير الطريقتين التاليتين لزيادة قوة الوصلة مثل لحام الصواميل وإدخال المسامير عن طريق زيادة طول اللولبة. لكن هذه الطرق لها أيضًا بعض العيوب مثل التشوه الحراري والانحشار والالتواء أثناء التجميع والاستقرار المحدود. الحفر الحراري هو العملية الوحيدة التي توفر حلًا لضمان طول لولبة مناسب دون التواء عن طريق تشكيل البطانة والخيط.
عملية الحفر الحراري الاحتكاكي
ومع ذلك، أثناء تثبيت الصفائح المعدنية الرقيقة ببعضها البعض، يتم التغلب على مشكلة قوة الوصلة من خلال طول التثبيت غير الكافي. تم تطوير طريقتين لزيادة قوة الوصلة، مثل لحام الصواميل وإدخال المسامير من خلال زيادة طول التثبيت. ولكن هذه الطرق لها أيضًا بعض العيوب، مثل التشوه الحراري والانحشار والالتواء أثناء التجميع والاستقرار المحدود. الحفر الحراري هو العملية الوحيدة التي توفر حلاً لضمان طول لولب كافٍ دون التواء عن طريق تشكيل البوش واللولبة.
المزايا
- عملية سريعة جدًا (2 إلى 6 ثوانٍ)
- تعيد العملية تشكيل جميع المواد بحيث لا يتم فقدان أي مادة. تشكل المادة الزائدة غلافًا أطول بحوالي 3 أضعاف من السماكة الأصلية للمادة المستهدفة، مما يجعل من الممكن عمل وصلات براغي قوية جدًا في المواد الرقيقة.
- إنها عملية نظيفة لأنها لا تنتج أي نفايات (جزيئات).
- لا حاجة للوصول إلى الجزء الخلفي من قطعة العمل، كما هو الحال مع الأجهزة المضغوطة أو المثبتة ذاتيًا.
- أكثر موثوقية وأسرع من صواميل البرشام (بديل لا يتطلب أيضًا الوصول إلى الجزء الخلفي من قطعة العمل) .
- يعمل مع جميع أنواع المعادن تقريبًا.
- خاصةً الخيوط التي يبلغ سمك جدارها 0.8-5 مم
التطبيق
تكمن ميزة تقنية الحفر الحراري في الملفات والأنابيب ذات الجدران الرقيقة، التي لها مكانة كبيرة في أغراض تصنيع الأشكال الخفيفة الوزن والمعادن.
يجب تطبيق هذه الطريقة في مجموعة من الصفائح المعدنية والهياكل ذات الجدران الرقيقة والمعادن ذات المقاطع العرضية غير العادية. أهم فائدة للحفر الحراري هي حفر الأنابيب ذات المقطع العرضي الكروي، وهو أمر معقد للغاية. الوظائف المحددة للحفر الحراري هي التثبيت بالمسامير، والتجهيزات ذات المقطع العرضي الرقيق والمربع، وإحكام إغلاق وصلات أجهزة إطفاء الحرائق والوقود، والمحامل المنزلقة ذات القوة الزائدة، ومفصلات أبواب السيارات، وأجهزة قفل الأبواب، وفجوة أمان التسرب في صمام الضغط، وتجهيزات لفافات طاولات الكمبيوتر.
السيارات آليات التوجيه، قضبان الحماية، دواسات التحكم، تركيبات الإضاءة، إطار الشاسيه، تثبيت المفصلات، إطار لوحة القيادة، تركيب المقاعد، أنابيب العادم
الأثاث الرفوف، إطارات المكاتب ووحدات العرض
التدفئة والتهوية الغلايات، المشعات، مشعبات الأنابيب، خزانات المياه، تركيبات الغاز، أنظمة تكييف الهواء
البناء الملاجئ، إطارات المباني، حواجز الجسور، أعمدة المصاعد، إطارات النوافذ
الزراعة مرشات المحاصيل، الحصادات، المحاريث، المحاريث، كبائن الجرارات
الخلاصة
كما أنها تقنية أكثر اقتصادية لأنها لم تعد تتطلب استراتيجيات إضافية مثل لحام الصواميل وإدخال المسامير. كما أنها لا تلوث البيئة أثناء التشغيل، نظرًا لأنها طريقة تصنيع بدون شظايا. وقد لوحظ أن درجة الصلابة في المناطق المثقوبة تزداد مع تأثير حرارة الاحتكاك، وهذا يؤدي إلى زيادة القوة. من خلال التسخين المسبق لقطعة العمل والسرعة الزائدة للمغزل، يجب تقليل متطلبات ضغط الدفع وعزم الدوران.
